Flexografiskt tryck

Flexografi är precis vad namnet utger det för att vara; flexibelt. Tidigare hette det anilintryck, just eftersom färgen som användes i början bestod av anilinolja. Oljan var mycket giftig, och sedermera ersattes den i mitten av 1900-talet då statliga krav inom förpackning av näringslivsmedel infördes.

Tryckprocessen möjliggör stabil färgöverföring mot en stor variation av substrat i olika ytvikter. Detta har såklart livnärts av livsmedelsbranschen genom decennier. En av Sveriges största producenter av livsmedelsförpackningar, Tetra Pak, har sedan starten 1943 fortsatt trycka slitstarka vätskekartonger genom rullmatat flexografitryck.

Själva färgöverföringen är direkt. Färg hämtas upp med hjälp av en annilox från färgkaret, överflödig mängd färg skrapas bort av en rakel. Därefter hämtas färgen upp av en kliché och färgen förs i nästa steg över på substratet där den torkas med hjälp av inbyggda torkstationer mellan varje färgverk. Torkstationerna alstrar varm luft, infrarött – eller violett ljus. Färgens torktid är uteslutande ett av de mest påtagliga problemen under flexografisk tryckning och den påverkas genom en rad olika faktorer, bland annat; tryckpressens fläktsystem, färgens egenskaper och substratets ytråhet. Särskilda typer av substrat är i princip helt utan ytråhet (friktionsfria), såsom plaster eller tunna filmfolier. Det ställer krav på tryckunderlag (klichéer), men även färg och interna torksystem. Förbehandlingssteg kan även installeras för att attrahera beståndsdelar i ytan av exempelvis plaster för att skapa temporär ytråhet. Vattenfärg ersätts vanligen med spritfärg eller färg som härdar när det träffas av ultraviolett ljus.

Flexografiska färger är mycket transparanta och kräver därför underliggande vit färg på transparant substrat för att kunna återge klara nyanser. Likaså är färgens viskositet (rinnighet) avgörande eftersom det står i direkt förhållande till torktiden. Ju längre tid färgen får på sig att sprida sig på substratet desto svårare blir det att skapa klara färger. Färgens spridning på eller i substratet är direkt bidragande till punktförstoring.

Vare sig det kommer till etiketter eller well-pap så är tryckmetoden mycket utbredd runt om i världen och tryckpressar varierar i banbredd från allt mellan 30 till 2000 mm. Mottrycksvalsen (som har i uppgift att föra substratet mot klichén) kan vara en stor central enhet eller möta samtliga klichéer separat. Tryckordningen C, M, Y, K respekteras vanligen, men kan i särskilda fall, då torkningen är mycket effektiv, kan ordningen kastas om till K, C, M, Y (vanligare inom rulloffset). Här har också svartmängden (UCR/GCR) en betydande del, då större mängd svärta (GCR) är vanligare inom flexografi. Det kan vara så att torktiden inte gör det möjligt för svart färg att blandas, det kan uppstå sprickor i överlapp mellan svart och andra färger, och kontraster kan te sig hårdare än vad ett färgkorrektur anger. Överlappens värde (balansen mellan en processfärg tryckt över en annan) mäts med en spektrofotometer.

Inför tryckning monteras klichéerna på hylsor med en specialanpassad industritejp, denna tejp är av en specifik hårdhet och tjocklek som har direkt inverkan på slutresultatet. Det gäller här att hitta en tejp som varken är för hård eller för mjuk eftersom spelet mellan bra högdagrar och solida fulltoner måste fungera. Det finns också hylsor där fotopolyméeren redan är applicerad. Denna hylsa lasergraveras och blir utan skarv.

Klichéframställning

Anniloxvalsen består av celler. Det är på mikroskopnivå de utgör en betydande skillnad. Form, djup och storlek i dessa celler ger olika egenskaper inunder färgöverföringen. Färgen ska kunna hämtas från färgkaret, skrapas av genom rakelstålet och lämna över färg från (i bästa fall) minst tre anniloxceller till en punkt på klichén.

När klichén tar emot färg från anniloxen och överför det på substratet i enligthet med termen “kiss-print”. Klichéns kvalitativa faktorer är direkt avgörande för resultatet. Exempelvis så kan en överbelyst kliché spricka eller ge slutresultatet ett flammigt resultat i tonplattor.

Marknadsaktörer såsom Esko, DuPont, Kodak och MacDermid med flera har sedan datateknikens intåg i början av 1990-talet levererat ett flertal lösningar för att ta fram tryckfärdig kliché från en dator. Revolutionerande teknik kom först i mitten av 1990-talet då Barco (idag Esko) satte sin Barco ImageSetter på marknaden. Den bestod av en gigantisk trumma varpå ljuskänslig film hämtades upp. Under rotationstiden exponerades filmen med hjälp av en laser som kunde exponera 2540 punkter per tum (dpi). ImageSettern byggde på ett slutet system som gjorde att filmen släpptes vidare efter exponering rakt ner i en enhet som innehöll fix och stopp. Processen rengjorde och härdade den yta som inte exponerats. Filmframställningen förblev därför helt sluten, vilket minimerade skador på filmen och därigenom också sparade ofantliga mängder tid.

Filmen är inget färgöverförande tryckunderlag. Det är en matris. Matrisen fungerar som en mask och döljer de ytor som inte ska härdas under ultraviolett belysning av en fotopolymér (klichématerialet). De ytor som härdas framstår som upphöjda områden då klichén sedan rengörs och kan därigenom hämta och överföra färg.

I skrivande stund jobbar vi inte längre med en separat film. Klichéer från FlintGroup, BASF eller DuPont reagerar på marknaden, och dessa är preparerade med ett tunt kolskikt, och istället för att en tunn film exponeras, körs istället hela klichén på maskintrumman. Esko har här en ledande ställning, tillsammans med DuPont, på marknaden med CDI maskinen (Cyrel Digital Imager). Kodak är en annan verksam aktörer, och har istället vidareutvecklat det slutna systemet med filmframkallning. 2008 presenterade Kodak “Flat-Top-Dot”-tekniken som kom att bli mycket eftertraktad. Det nya fenomenet Flexcel NX som anammade gammal filmtillverkning ihop med moderniserad teknik gav mycket fina vinjetter och superskarpa detaljer.

Detaljnivån för exponering i CDI-maskinerna höjs kort därefter till 4000 dpi. Esko lanserar HD Flexo och implementerar tekniken i sina maskiner, och 2013 lanseras Full HD Flexo som nästintill dubblerar upplösningen.

I takt med laserexponentens framfart erbjuds man som framställare olika alternativ till för – och efterbelysning av sin kliché. Där har bland annat MacDermid utvecklat ett laminat som eliminerar det minimala luftrummet som finns mellan kolskikt och fotopolymér. DuPont har flera olika exponeringsenheter på marknaden, men Eskos CDI-maskin utrustades senare också med inline uv. Exponeringsenheten är då monterad inunder trumman och härdar de områden som lasern maskat bort direkt efteråt. Det spar tid, men metoden är inte självklar eftersom den rent kvalitetstekniskt har hög konkurrens.

En fotopolymérkliché belyses först underifrån en kort stund för att ge kommande upphöjning en stadig grund, därefter graveras kolskiktet, öppna ytor i kolskiktet exponeras under efterbelysning och när det är gjort ska fotopolymér som ej härdat vaskas bort. Detta kan utföras kemiskt eller termiskt.

På kemisk väg är det genom en rad olika lösningsmedel och plyschborstar som icke härdad polyméer upplöses, medan det på termisk väg sker genom att en fiberduk pressas mot polyméeren och hämtar icke härdad massa. Metoderna skiljer sig dessvärre i kvalitet och miljöpåverkan. Kemin har hög miljöpåverkan men är mer skonsam mot klichéns upphöjda ytor, och den uppvärmda fiberduken är mer skonsam mot miljön medan den kan ha en negativ inverkan på den upphöjda ytan i klichén. Rent kvalitetsmässigt så ser ytan på klichén (under mikroskop) skrapad ut då den rengjorts termiskt istället för kemiskt.

När klichén rengjorts har den en tydlig och något transparant kulör (vanligen röd eller grön), den är sladdrig och känslig för fingeravtryck. Den får därför vila minst 24 timmar innan den sänds vidare så de aktiva ämnena i polyméeren hinner stagnera.

I produktion jobbar tryckerier aktivt med att effektivisera upplägget och förberedelse av klichéer. Det är vanligt att prepressavdelningen tar emot ordrar där där flertalet jobb ska organiseras på en enda kliché. En ny kliché kan likväl ersätta äldre material på en hylsa där flertalet jobb “pusslas” ihop av en erfaren klichémontör. Monteringsmaskinen blir också allt smartare. Ett RFID-chip i hylsan kan spara hylsans position när tryckningen uppnår register. Referenspunkten anropas och riktar in hylsans position i monteringsmaskinen. Utifrån en referenspunkt på klichén (en prick eller liknande som visas under ett sikte på mikroskopisk nivå) kan montören slutligen fästa klichén mot tejpen.

Flexografisk prepress

Då tryckpressens kalibreras och dess färgåtergivning profileras återlevs sällan en standard inom flexografi. Det har sina orsaker.

Flexografin har länge legat efter sina konkurrenter i detaljåtergivning på grund av att tryckunderlaget inte varit optimalt, det gör körningar mot en standard oviss och svår att hålla jämn.

Inom näringslivsindustrin har målet alltid varit att särskilja sin produkt mot konkurrenternas, det har varit ett krav från strategernas sida (byråer och designers) att produkten ska kunna sticka ut genom kulör. När kulören utifrån färgmodellen CMYK inte varit möjlig att uppnå på de mycket varierande materialen har därför dekor – och specialfärger varit lösningen, och att hitta en standard för dekorfärger på varierande underlag är nästintill omöjligt. Den dokumentationen skulle bli för lång och ohanterbar i dagens läge.

Reproduktionen inom flexografi har under lång tid varit mycket avancerad och krävt kunskaper som normalt sett bygger på en längre relation mellan tryckeri och prepressoperatör. Idag pendlar däremot egenheterna hos en flexografipress betydligt mindre i och med den moderniserade klichéframställningen och stabiliserade tryckmetoden.

En prepressfirma som hanterar flexografisk repro vill normalt sett ha full tillgång till allt material i ett original. En PDF-fil bör inte vara konverterad till CMYK eller hålla normal kompressionsregel. Oavsett om PDF-filen är konverterad med avsedd tryckpressprofil eller ej så finns det ingrepp en operatör vill utföra innan och efter konvertering.

Bortfall av minstapunkt (eng. breakout) har varit ett återkommande problem som vanligen sker i mötet mellan substrat och kliché, i detta möte föll rasterpunkter under 4% tidigare bort (helt beroende på vilken tryckpress det handlar om). Polyméerbitarna for runt och ner i färgverket eller hängde kvar på klichén och skapade nåt som kallades flugskit. Detta kan lätt misstas för smutspunkter (eng. dirty print) som istället beror på att anniloxens volym är för hög för klichéns linjetal. Bortfall av minstapunkt löses genom att operatören väljer att reducera punkt mellan 1 – 3% till 0, eller genom att öka punkter mellan 1-3 % till 4%. Vid färgexkludering kan operatören också välja att ersätta exkluderad processfärg genom att öka mängden processfärg i en annan separation, och på så vis återge nästan samma kulör.

Färgersättning görs helst i sådana områden där tertärierfärgen försöker agera kontrast, en sån del i separationen kan ersättas med kontrastfärgen eller möjligen offras helt, såsom gul i himmelsblå, cyan i tomatröd eller magenta i gröna själkar. I vissa dekorer är inte ersättning mellan processfärgerna gångbart, såsom för exempelvis fina skuggor. Då är istället ett utbyte eller inkludering av en dekorfärg relevant för att inte minstapunktens bortfall ska bli lika tydligt. Exempelvis har processvart mycket högre densitet på 5% än vad en ljusgrå tryckfärg har.

Om flexografin ska överleva den digitala revolutionen måste intagstider och hastighet öka utan att göra avkall på kvaliteten. Utvecklingsstrategin inom flexografi har länge riktats mot klichéns kvalitet, nu börjar intresset bland leverantörer och utvecklare på den fronten stagnera, och istället ses nu möjligheten till multifärgskörningar igenom. Strategin har som mål att reducera antalet dekorfärger i tryck, och istället ersätta dessa med en mix mellan CMYK, Orange, Grön eller Violet. Tiden för färgbyte försvinner, färglagret minskar, och fler jobb kan kombineras på samma hylsa. Multifärgsstrategi är däremot en praktik som kräver givna förutsättningar. Det vill säga; högt linjetal, stabil minstapunkt, tryckvänligt substrat men framförallt en tryckpress som kan överföra, torka och passa in samtliga färger med metameri mellan CMYKOGV och avsedd dekorfärg. För en tryckmetod som anses flexibel är detta såklart en utmaning utöver det vanliga. Esko förser marknaden med verktyget Equinox som omfattar verktyg för färgprofilering, bild och färgseparation, och likaså har företaget GMG.

Utöver vanliga reprotekniska kunskaper kännetecknas en flexografisk prepressoperatör genom sina kunskaper i reproduktion av bild och den flexografiska tryckpressens mekaniska egenheter.

 

Advertisements